
- •Л.И. Третьяков
- •Определение линейных размеров и объема тела правильной геометрической формы
- •1.1. Цели работы
- •1.2. Основные понятия
- •1.2.1. Масштабная линейка
- •1.2.2. Нониус
- •1.2.2.1. Нониус – многозначная мера длины
- •1.2.2.2. Измерения с помощью нониуса
- •1.2.2.3. Расширенный нониус
- •1.2.2.4. Штангенциркуль
- •1.2.2.5. Определение длины тела с помощью штангенциркуля
- •1.2.2.6. Правила работы и хранения штангенциркуля
- •1.2.3. Микрометрический винт
- •1.2.3.1. Микрометрический винт – многозначная мера длины
- •1.2.3.2. Микрометр
- •1.2.3.3. Подготовка микрометра к измерениям
- •1.2.3.4. Определение длины тела с помощью микрометра
- •1.2.3.5. Правила работы и хранения микрометра
- •1.3. Экспериментальная часть работы
- •Изучение устройства микрометра
- •Подготовка микрометра к работе
- •Измерение линейных размеров тела правильной геометрической формы и расчет погрешностей при прямых измерениях
- •Определение объема прямого прямоугольного параллелепипеда и расчет погрешностей при косвенных измерениях
- •Определение объема прямого кругового цилиндра и расчет погрешностей при косвенных измерениях
- •1.4. Техника безопасности
- •1.5. Контрольные вопросы
- •Вопросы для допуска: 1–8. Вопросы для защиты: 9–25.
- •1.6. Приложение
- •1.6.1. Единица длины –метр
- •1 Капилляр; 2 газоразрядная лампа; 3 накаливаемый катод; 4 манометр;
- •5 Анод; 6 сосуд Дьюара; 7 герметически закрытая камера; 8 термопара;
- •9 Жидкий азот
- •Нониусы
- •Штангенциркули
- •1.6.4. Микрометры
- •1.7. Список литературы
- •Определеhие массы тела с помощью технических весов
- •2.1. Цели работы
- •2.2. Основные понятия
- •2.2.1. Взвешивание и весы
- •2.2.2. Момент силы. Закон равновесия рычага
- •2.2.3. Принцип взвешивания на рычажных весах
- •1 Коромысло; 2 опорная подушка; 3 опорная призма; 4 грузоподъемные призмы; 5 подушки подвесок; 6 подвески с чашками; 7 гиря; 8 груз
- •2.2.4. Весы для точного взвешивания
- •2.2.5. Точный разновес
- •2.2.6. Технические весы
- •2.2.7. Подготовка технических весов к работе
- •2.2.8. Определение цены деления и чувствительности весов
- •2.2.9. Правила взвешивания
- •2.2.10. Техническое обслуживание весов
- •2.3. Эксперимеhтальhая часть работы
- •2.3.1. Приборы и оборудование
- •2.3.2. Порядок выполнения работы
- •Знакомство с устройством и техническими параметрами весов
- •Подготовка весов к работе
- •Определение массы тела
- •Определение плотности тела правильной геометрической формы
- •2.4. Техника безопасности
- •2.5. Контрольные вопросы
- •Вопросы для допуска: 17. Вопросы для защиты: 833.
- •2.6. Приложение
- •2.6.1. Масса тела
- •2.6.2. Единица массы – килограмм
- •2.6.3. Характеристики точности измерения массы в зависимости от ее величины и метода измерения
- •2.6.4. Призма
- •2.6.5. Сила тяжести и вес тела
- •2. Однако Земля вращается в системе неподвижных звезд и является поэтому неинерциальной системой отсчета.
- •2.6.6. Принцип взвешивания без применения гирь
- •2.6.7. Плотность вещества
- •2.7. Список литературы
- •Определение массы тела
- •1 Подвижные цилиндры; 2 серьги; 3 коромысло весов; 4 неподвижные цилиндры;
- •5 Колонка весов
- •3.2.2. Основные характеристики весов адв-200
- •3.2.3. Влияние различных факторов на чувствительность весов
- •3.2.4. Методы точного взвешивания
- •3.2.4.1. Метод двойного взвешивания (метод Гаусса)
- •3.2.4.2.Метод замещения (метод Борда)
- •3.2.4.3. Метод максимальной нагрузки (метод Менделеева)
- •3.2.5. Правила обращения с аналитическими весами
- •3.2.6 . Установка и техническое обслуживание весов
- •3.2.7. Основные этапы взвешивания
- •3.2.7.1. Проверка исправности весов
- •3.2.7.2. Определение нулевой точки аналитических весов
- •3.2.7.3. Определение чувствительности и цены деления аналитических весов
- •3.2.7.4. Взвешивание на аналитических весах с точностью до 0,1 мг
- •1. Взвешиваемое тело помещают на левую чашку весов
- •2. Взвешиваемое тело помещают на правую чашку весов
- •3.2.8. Поправка на действие силы Архимеда при взвешивании на равноплечих весах
- •3.3. Экспериментальная часть работы
- •3.3.1. Приборы и оборудование
- •3.3.2. Порядок выполнения работы
- •3.3.3. Дополнительное задание
- •3.4. Техника безопасности
- •3.5. Контрольные вопросы
- •3.6. Приложение
- •3.6.1. Изолирующие механизмы
- •3.6.1.1. Конструкция простого изолира
- •3.6.1.2. Изолир типа Менделеева
- •3.6.1.3. Трехпозиционный изолир
- •3.6.2. Установка весов
- •3.7. Список литературы
- •Определение плотности жидкостей и сыпучих тел с помощью пикнометра
- •4.1. Цели работы
- •4.2. Основные понятия
- •4.2.1. Определение плотности жидкостей
- •4.2.2. Определение плотности сыпучих тел
- •4.3. Экспериментальная часть работы
- •4.3.1. Приборы и оборудование
- •4.3.2. Порядок выполнения работы
- •Подготовка технических весов к предварительному взвешиванию
- •Изучение устройства аналитических весов адв-200 Подготовка аналитических весов к работе (см. П.3.2.7.1.3.2.7.3)
- •Определение плотности жидкости
- •Определение плотности сыпучего тела
- •4.4. Техника безопасности
- •4.5. Контрольные вопросы
- •4.6. Приложение
- •Плотность воды (г/cм3), свободной от воздуха в интервале температур 0–300с
- •4.7. Список литературы
3.2.7.2. Определение нулевой точки аналитических весов
Штрих шкалы, который останавливается напротив черты на экране вейтографа после полной остановки ненагруженных весов в отсутствие трения, называется нулевой точкой весов. Нулевую точку необходимо определять перед началом каждого взвешивания.
В весах АДВ-200 с демпфированными колебаниями коромысла определение нулевой точки производят отсчетом по шкале после полной остановки весов (время успокоения не более 40 с). Делают не менее трех отсчетов (два при подходе стрелки к нулевому положению с одной стороны, и одно – с другой). Перед каждым определением весы изолируют. Из трех отсчетов берут среднее арифметическое:
.
(3.23)
Результаты измерений и вычислений записывают в табл. 3.1.
Примечание. 1.Отсчет положения равновесия коромысла производится с точностью до 0,1 деления (для удобства отсчета можно использовать лупу).
2. Расчет среднего значения положения равновесия производится с точностью до 0,01 деления.
Таблица 3.1
№ п/п |
Нулевая точка весов
|
Отклонение шкалы при нагрузке 10 мг
|
Чувствительность
|
Цена деления
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
| ||
3 |
|
| ||
Среднее |
|
|
|
|
3.2.7.3. Определение чувствительности и цены деления аналитических весов
Зная нулевую точку можно приступить к определению чувствительности весов. На правую чашку с помощью лимба опустить кольцо 10 мг и определить новое положение равновесия весов (как и нулевую точку, определить не менее трех раз). Из трех отсчетов берут среднее арифметическое:
.
(3.24)
Чувствительность весов равна
.
(3.25)
Цена деления весов равна
.
(3.26)
По формулам (3.25) и (3.26) рассчитать чувствительность и цену деления весов. Результаты записать в табл. 3.1. Расчет чувствительности производится с точностью до 0,001 дел./мг, а цены деления – до 0,0001 мг/дел.
Пример.
Пусть
,
делений,
тогда
.
(3.27)
.
(3.28)
В случае если цена деления вышла за пределы допустимых значений, необходимо с помощью регулировочных гаек, расположенных в верхней части коромысла, отрегулировать цену деления микрошкалы аналитических весов (выполняет лаборант).
3.2.7.4. Взвешивание на аналитических весах с точностью до 0,1 мг
Эта методика является упрощенной, но, однако, во многих случаях вполне достаточной для медико-биологических, химических и физических исследований.
1. Взвешиваемое тело помещают на левую чашку весов
На правую чашку последовательно (т.е. начиная с больших гирь по порядку, не пропуская) накладывают разновески. Разновес сначала берут из футляра, затем опускают кольца.
Всегда можно подобрать такое значение массы разновесов т0, при которой нулевой штрих шкалы при освобождении коромысла не слишком удаляется от черты на экране вейтографа. Штрих п1 шкалы, совпадающий с чертой вейтографа в положении равновесия нагруженных весов, определяют после полной остановки коромысла весов. Измерения п1 проводят не менее трех раз.
Масса разновеса равна:
,
(3.29)
где m1 – масса граммовых разновесок на правой чашке весов,
m2 – масса миллиграммовых разновесок (колец), которая отсчитывается по внешнему и внутреннему лимбам (миллиграммовые разновески всегда подвешиваются на планку правого плеча коромысла весов).
Так как положение равновесия
нагруженных весов
не совпадает с нулевой точкой
,
то это означает, что масса разновесаm0
не равна массе тела т.
Величину поправки, т.е. добавочной
нагрузки ∆m,
которая привела бы весы в положение
равновесия, можно рассчитать по формуле:
.
(3.30)
Пусть,
ацена деления, как в примере
(3.28), равна
.
Если правая чашка весов(с граммовыми и миллиграммовыми разновесками)перевешивает левую, тонулевой штрихшкалы находитсясправа от чертына экране вейтографа (рис. 3.7) – на экране вейтографа мы видим перевернутое изображение микрошкалы.
Рис. 3.7. Изображение микрошкалы на экране вейтографа
(тело на левой чашке весов, разновески на правой чашке,
масса тела т меньше массы разновесов т1 + т2, поправка ∆т <0)
Для приведения весов в равновесие необходимо выполнение условия
.
(3.31)
Откуда
,
(3.32)
т.е. масса тела тменьше массы разновесовт1+т2.В этом случае поправка отрицательна и равна
.
Для удобства пользователя цифры этой части шкалы имеют знак “минус”.
Если перевешивает левая чашка весов (с помещенным на нее телом),т. е. масса тела больше массы разновесов, то нулевой штрихшкалы находитсяслева от чертына экране вейтографа (рис. 3.8).
Рис. 3.8.Изображение микрошкалы на экране вейтографа
(тело на левой чашке весов, разновески на правой чашке,
масса тела т больше массы разновесов т1 + т2, поправка ∆т >0)
Равновесие весов наступит при условии
,
(3.33)
В этом случае поправка положительна и равна
.
Цифры этой части шкалы имеют знак «плюс».
Масса тела при взвешивании на левой чашке весов равна
.
(3.34)
Знак «+» или «» поправки указан на микрошкале.